CN106380171A - 一种钢渣仿古砌块及其制备方法 - Google Patents

一种钢渣仿古砌块及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢渣仿古砌块及其制备方法，属于固体废弃物资源综合利用技术领域。该钢渣仿古砌块包括按照质量份数计的如下原料：钢渣80‑90份、纳米氧化锆0.1‑0.2份、二氧化铈0.05‑0.1份、霞石正长岩3‑5份、寒水石0.5‑1.2份、芒硝0.2‑0.3份、玻璃鳞片1‑2份、花蕊石1.1‑1.3份、氟硅酸钠0.3‑0.6份、氧化钇1‑1.5份、亚甲基二磺酸钠0.3‑0.5份、三乙醇胺0.01‑0.03份、水5‑10份。本发明钢渣仿古砌块利用钢渣为主要原料，无需烧结，也不需要加入特有的粘结剂，对环境友好，具有强度高、钢渣掺量高的优势，且生产成本低，有利于环境保护和节约资源，便于推广。

Description

一种钢渣仿古砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于固体废弃物资源综合利用技术领域，具体涉及一种钢渣仿古砌块及其制备方法。
背景技术
钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，钢产量近几年不断提高，钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产量的提高年产量不断递增。据统计报道，我国的钢渣利用率仅为20%左右，部分企业钢渣处理技术滞后，大量磁选尾钢渣未经处理堆积至渣场或进行填埋等简单处理，不仅占用了大量场地，也造成了二次资源的极大浪费。2015年1月1日新《环境保护法》的颁布对环境保护提出了更高要求，中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议中将“生态环境质量总体改善”作为“十三五”时期经济社会发展的主要目标。钢渣的资源综合利用对于环境保护和节约资源具有重要的意义。
随着钢渣预处理技术的发展，钢渣逐渐用在建筑材料方面，用作道路、铁路、土建、混凝土等建材。国内部分钢铁企业也尝试将钢渣用于生产建筑砌块，主要集中在标砖或透水砖。而附加值相对较高的仿古砌块主要来自于烧结工艺生产，不仅生产成本高，且存在环境污染。因此如何克服现有技术的不足是目前固体废弃物资源综合利用技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，旨在实现仿古砌块低成本制备和钢渣资源综合利用，提供一种钢渣仿古砌块及其制备方法。本发明钢渣仿古砌块利用钢渣为主要原料，强度高，且生产成本低，有利于环境保护和节约资源
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣80-90份、纳米氧化锆0.1-0.2份、二氧化铈0.05-0.1份、霞石正长岩3-5份、寒水石0.5-1.2份、芒硝0.2-0.3份、玻璃鳞片1-2份、花蕊石1.1-1.3份、氟硅酸钠0.3-0.6份、氧化钇1-1.5份、亚甲基二磺酸钠0.3-0.5份、三乙醇胺0.01-0.03份、水5-10份。
进一步，优选的是所述的钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣85份、纳米氧化锆0.15份、二氧化铈0.08份、霞石正长岩4份、寒水石1份、芒硝0.23份、玻璃鳞片1.6份、花蕊石1.2份、氟硅酸钠0.4份、氧化钇1.3份、亚甲基二磺酸钠0.4份、三乙醇胺0.02份、水8份。
进一步，优选的是所述的钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣83份、纳米氧化锆0.15份、二氧化铈0.07份、霞石正长岩4.5份、寒水石1.8份、芒硝0.27份、玻璃鳞片1.8份、花蕊石1.25份、氟硅酸钠0.5份、氧化钇1.4份、亚甲基二磺酸钠0.38份、三乙醇胺0.015份、水7份。
本发明还提供一种钢渣仿古砌块的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1），将钢渣、霞石正长岩、寒水石、芒硝和花蕊石一起粉碎至粒径小于0.1mm，得到粉碎物料，备用；
步骤（2），将步骤（1）得到的粉碎物料、纳米氧化锆、二氧化铈、玻璃鳞片、氟硅酸钠、氧化钇、亚甲基二磺酸钠、三乙醇胺和水一起搅拌混合，至混合均匀度>90%，得到预混物料；
步骤（3），将步骤（2）得到的预混物料采用激振式成型或静压成型；所述的激振式成型激振力>180kN，压力>10MPa；所述的静压成型压力>15MPa；
步骤（4），成型后自动码垛，同时采用塑料薄膜覆盖打包，然后放置于温度室温至50℃条件下养护27-32天，即得到钢渣仿古砌块成品。
进一步，优选的是步骤（4）所述的养护温度为室温。
由于钢渣既含有细集料，也含有粗骨料，可以用于各种砌块生产，又由于钢渣颜色呈灰黑色，具备仿古青砖的颜色特征，所以本发明正是利用钢渣结构和颜色的特性，制得钢渣仿古砌块，解决了仿古砌块的低成本生产和钢渣的资源综合利用问题。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明钢渣仿古砌块利用钢渣为主要原料，无需烧结，也不需要加入特有的粘结剂，对环境友好，且生产成本低，有利于环境保护和节约资源；
（2）本发明中所述的钢渣仿古砌块具有强度高、钢渣掺量高的优势；
（3）本发明避免钢渣中f-CaO对砌块产生的不稳定性因素，无需进行安定性处理，制得的砌块长期稳定性好；
（4）本发明中所述钢渣仿古砌块生产方法简单、易实施、通用性好，便于推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
一种钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣80份、纳米氧化锆0.1份、二氧化铈0.05份、霞石正长岩3份、寒水石0.5份、芒硝0.2份、玻璃鳞片1份、花蕊石1.1份、氟硅酸钠0.3份、氧化钇1份、亚甲基二磺酸钠0.3份、三乙醇胺0.01份、水5份。
本实施例钢渣仿古砌块的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1），将钢渣、霞石正长岩、寒水石、芒硝和花蕊石一起粉碎至粒径小于0.1mm，得到粉碎物料，备用；
步骤（2），将步骤（1）得到的粉碎物料、纳米氧化锆、二氧化铈、玻璃鳞片、氟硅酸钠、氧化钇、亚甲基二磺酸钠、三乙醇胺和水一起搅拌混合，至混合均匀度>90%，得到预混物料；
步骤（3），将步骤（2）得到的预混物料采用激振式成型；所述的激振式成型激振力为360kN，压力13MPa；
步骤（4），成型后自动码垛，同时采用塑料薄膜覆盖打包，然后放置于温度50℃条件下养护27天，即得到钢渣仿古砌块成品。
实施例2
一种钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣90份、纳米氧化锆0.2份、二氧化铈0.1份、霞石正长岩5份、寒水石1.2份、芒硝0.3份、玻璃鳞片2份、花蕊石1.3份、氟硅酸钠0.6份、氧化钇1.5份、亚甲基二磺酸钠0.5份、三乙醇胺0.03份、水10份。
本实施例钢渣仿古砌块的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1），将钢渣、霞石正长岩、寒水石、芒硝和花蕊石一起粉碎至粒径小于0.1mm，得到粉碎物料，备用；
步骤（2），将步骤（1）得到的粉碎物料、纳米氧化锆、二氧化铈、玻璃鳞片、氟硅酸钠、氧化钇、亚甲基二磺酸钠、三乙醇胺和水一起搅拌混合，至混合均匀度>90%，得到预混物料；
步骤（3），将步骤（2）得到的预混物料采用静压成型；所述的静压成型压力20MPa；
步骤（4），成型后自动码垛，同时采用塑料薄膜覆盖打包，然后放置于温度40℃条件下养护30天，即得到钢渣仿古砌块成品。
实施例3
一种钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣85份、纳米氧化锆0.15份、二氧化铈0.08份、霞石正长岩4份、寒水石1份、芒硝0.23份、玻璃鳞片1.6份、花蕊石1.2份、氟硅酸钠0.4份、氧化钇1.3份、亚甲基二磺酸钠0.4份、三乙醇胺0.02份、水8份。
本实施例钢渣仿古砌块的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1），将钢渣、霞石正长岩、寒水石、芒硝和花蕊石一起粉碎至粒径小于0.1mm，得到粉碎物料，备用；
步骤（2），将步骤（1）得到的粉碎物料、纳米氧化锆、二氧化铈、玻璃鳞片、氟硅酸钠、氧化钇、亚甲基二磺酸钠、三乙醇胺和水一起搅拌混合，至混合均匀度>90%，得到预混物料；
步骤（3），将步骤（2）得到的预混物料采用静压成型；所述的静压成型压力22MPa；
步骤（4），成型后自动码垛，同时采用塑料薄膜覆盖打包，然后放置于室温条件下养护30天，即得到钢渣仿古砌块成品。
实施例4
一种钢渣仿古砌块，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣83份、纳米氧化锆0.15份、二氧化铈0.07份、霞石正长岩4.5份、寒水石1.8份、芒硝0.27份、玻璃鳞片1.8份、花蕊石1.25份、氟硅酸钠0.5份、氧化钇1.4份、亚甲基二磺酸钠0.38份、三乙醇胺0.015份、水7份。
本实施例钢渣仿古砌块的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1），将钢渣、霞石正长岩、寒水石、芒硝和花蕊石一起粉碎至粒径小于0.1mm，得到粉碎物料，备用；
步骤（2），将步骤（1）得到的粉碎物料、纳米氧化锆、二氧化铈、玻璃鳞片、氟硅酸钠、氧化钇、亚甲基二磺酸钠、三乙醇胺和水一起搅拌混合，至混合均匀度>90%，得到预混物料；
步骤（3），将步骤（2）得到的预混物料采用激振式成型；所述的激振式成型激振力200kN，压力12MPa；
步骤（4），成型后自动码垛，同时采用塑料薄膜覆盖打包，然后放置于温度20℃条件下养护32天，即得到钢渣仿古砌块成品。
对比例1
对比例1与实施例3的区别在于：不含有寒水石。
对比例2
对比例2与实施例3的区别在于：不含有纳米氧化锆。
对比例3
对比例3与实施例3的区别在于：不含有氟硅酸钠。
对比例4
对比例4与实施例3的区别在于：不含有亚甲基二磺酸钠。
对比例5
对比例5与实施例3的区别在于：不含有氧化钇。
对比例6
对比例6与实施例3的区别在于：不含有霞石正长岩。
对比试验
对于本发明实施例1-4产品及对比例1-5产品进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1
从表1中可以看出，本发明实施例1-4产品均具有良好的抗压强度，对比例产品的效果均逊于实施例，实施例3为本发明最优实施例。从表1中也可以看出，本发明产品的各组分具有良好的配伍作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种钢渣仿古砌块，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣80-90份、纳米氧化锆0.1-0.2份、二氧化铈0.05-0.1份、霞石正长岩3-5份、寒水石0.5-1.2份、芒硝0.2-0.3份、玻璃鳞片1-2份、花蕊石1.1-1.3份、氟硅酸钠0.3-0.6份、氧化钇1-1.5份、亚甲基二磺酸钠0.3-0.5份、三乙醇胺0.01-0.03份、水5-10份。
2.根据权利要求1所述的钢渣仿古砌块，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣85份、纳米氧化锆0.15份、二氧化铈0.08份、霞石正长岩4份、寒水石1份、芒硝0.23份、玻璃鳞片1.6份、花蕊石1.2份、氟硅酸钠0.4份、氧化钇1.3份、亚甲基二磺酸钠0.4份、三乙醇胺0.02份、水8份。
3.根据权利要求1所述的钢渣仿古砌块，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：
钢渣83份、纳米氧化锆0.15份、二氧化铈0.07份、霞石正长岩4.5份、寒水石1.8份、芒硝0.27份、玻璃鳞片1.8份、花蕊石1.25份、氟硅酸钠0.5份、氧化钇1.4份、亚甲基二磺酸钠0.38份、三乙醇胺0.015份、水7份。
4.权利要求1-3任意一项钢渣仿古砌块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），将钢渣、霞石正长岩、寒水石、芒硝和花蕊石一起粉碎至粒径小于0.1mm，得到粉碎物料，备用；
步骤（2），将步骤（1）得到的粉碎物料、纳米氧化锆、二氧化铈、玻璃鳞片、氟硅酸钠、氧化钇、亚甲基二磺酸钠、三乙醇胺和水一起搅拌混合，至混合均匀度>90%，得到预混物料；
步骤（3），将步骤（2）得到的预混物料采用激振式成型或静压成型；所述的激振式成型激振力>180kN，压力>10MPa；所述的静压成型压力>15MPa；
步骤（4），成型后自动码垛，同时采用塑料薄膜覆盖打包，然后放置于温度室温至50℃条件下养护27-32天，即得到钢渣仿古砌块成品。
5.根据权利要求4所述的钢渣仿古砌块的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的养护温度为室温。
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